FR2920491A1 - Groupe moto-ventilateur avec carte electronique de commande refroidie par air pulse - Google Patents

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Abstract

Un groupe moto-ventilateur (1) comporte un ventilateur (12) entrainé par un moteur électrique (11), montés sur un support (16), au moins un orifice d'introduction (1) et un orifice de sortie (S) d'un flux d'air pulsé, une carte électronique (13) de commande du moteur (11) et un radiateur (14) au moins partiellement immergé dans le flux d'air pulsé.Le radiateur (14) comporte un bord périphérique recourbé (143) déterminant une face convexe (141), une face concave (142) dudit radiateur, la carte électronique étant en contact avec ledit radiateur du côté de la face concave, et une surface d'appui (144) sensiblement cylindrique du côté de la face convexe dudit radiateur.Un joint radial (18) formant une jupe comporte une première extrémité solidaire du support (16), une seconde extrémité libre, et une face intérieure (181) sensiblement cylindrique entre les première et seconde extrémités, et la face intérieure (181) du joint radial (18) est en appui sur la surface d'appui (144), afin d'isoler la carte électronique (13) du flux d'air.

Description

La présente invention concerne un groupe moto-ventilateur à carte électronique de commande refroidie par air pulsé. Plus particulièrement la présente invention concerne un groupe moto-ventilateur tel qu'un groupe utilisé pour la ventilation des véhicules automobiles terrestres, dans lequel la carte électronique de commande est refroidie par de l'air pulsé par ledit groupe sans que la carte risque d'être endommagée par des agents polluants présents dans l'air pulsé. Les véhicules automobiles terrestres actuels sont équipés, pour contrôler la circulation de l'air dans l'habitacle, de groupes moto-ventilateur le plus souvent intégrés dans un système de climatisation. Ces groupes moto-ventilateur comprennent notamment un moteur électrique entraînant un ventilateur, et un dispositif de commande du moteur porté par une carte électronique de commande. Lorsque le moteur est en fonctionnement, l'électronique de la carte est sollicitée et dégage de la chaleur.
Pour évacuer la chaleur, il est connu d'adapter le flux d'air pulsé par le ventilateur pour qu'il traverse le groupe moto-ventilateur, permettant ainsi de refroidir le moteur et la carte électronique généralement pourvue d'un radiateur facilitant les échanges thermiques. Dans un tel dispositif, l'air pulsé entre en contact non seulement avec le radiateur mais également avec la carte électronique et les différents composants électroniques de ladite carte. Le refroidissement ainsi obtenu est généralement satisfaisant, mais lorsque l'air pulsé est pollué, par exemple en milieu humide et/ou pollué par des particules de boue ou des poussières, des connexions électriques de composants, voire des composants eux-mêmes de la carte risquent d'être endommagés.
Afin de limiter les détériorations causées par ces agents polluants, il est connu de la demande de brevet française publiée sous le numéro 2871534 de protéger les composants électroniques sensibles de la carte électronique en canalisant l'air pulsé dans un espace moteur déterminé par un boîtier moteur et une face de la carte sur laquelle est placé un radiateur.
Dans ce cas, les composants électroniques sensibles de la carte sont placés sur une face de ladite carte opposée au radiateur et une étanchéité entre la face de la carte du côté du radiateur et le boîtier moteur est assurée par un joint plat. Cependant, le flux d'air pulsé n'est parfois plus limité à l'espace moteur en raison de défauts d'étanchéité du joint plat qui s'expliquent notamment du fait que : - une tolérance est admise dans la réalisation des éléments participant à l'étanchéité ; - lors d'un démontage de la carte le joint plat peut être endommagé ou incorrectement remonté ; - le vieillissement du joint fragilise celui-ci. Lorsque des agents polluants pénètrent dans l'espace où se trouvent les composants en raison d'un défaut d'étanchéité, ces agents polluants s'avèrent d'autant plus agressifs qu'ils ne sont pas facilement évacués vers l'extérieur de cet espace. Un autre inconvénient de la solution proposée est qu'elle n'est pas adaptée au cas où des composants électroniques sont montés sur les deux faces de la carte électronique. La présente invention a pour but d'améliorer la protection de la carte électronique en proposant un groupe moto-ventilateur dans lequel la carte électronique de commande est protégée de l'air pulsé au moyen notamment d'un radiateur et d'une forme de joint adaptés. Le groupe moto- ventilateur de l'invention comporte un ventilateur entrainé par un moteur électrique montés sur un support, et au moins un orifice d'introduction et un orifice de sortie d'un flux d'air pulsé. Le groupe comporte également une carte électronique de commande du moteur, et un radiateur, au moins partiellement immergé dans le flux d'air pulsé, monté sur la carte pour en assurer le refroidissement. Pour protéger la carte électronique le radiateur comporte un bord périphérique recourbé qui détermine : - une face convexe et une face concave du radiateur, la carte étant en contact avec le radiateur du côté de la face concave, - une surface d'appui sensiblement cylindrique du côté de la face convexe du radiateur. Un joint radial formant une jupe comporte une première extrémité étant solidaire du support, une seconde extrémité étant libre et opposée à la première extrémité, et une face intérieure sensiblement cylindrique entre les première et seconde extrémités. Le joint radial est tel que la face intérieure du joint radial est, au moins en partie, en appui sur la surface d'appui afin d'assurer une étanchéité au niveau de la surface d'appui. Pour assurer le refroidissement sans risque de polluer la carte avec de l'air pulsé, le moteur, le ventilateur et le support sont de préférence agencés du côté de la face convexe du radiateur de sorte que le flux d'air pulsé circule sur la face convexe et que le joint radial en appui sur la surface d'appui isole la face concave et la carte électronique dudit flux. Avantageusement, le radiateur comporte au moins un bossage, déterminant une cavité entre la face concave dudit radiateur et la carte électronique localisée sur le radiateur, afin que des composants électroniques situés entre le radiateur et la carte se trouvent logés dans ladite cavité. Pour améliorer l'étanchéité de la protection, la face intérieure du joint radial comporte de préférence au moins un bossage périmétrique qui vient en contact avec la surface d'appui. Selon une variante, la surface d'appui peut comporter une rainure coopérant avec ledit bossage par emboitement. Pour assurer l'étanchéité au niveau des connexions électriques entre le moteur et la carte, connexions réalisées au moyen de connecteurs traversant des ouvertures du radiateur, chaque ouverture est recouverte par un joint axial qui comporte un passage pour chaque connecteur le traversant. Ledit joint axial exerce au niveau dudit passage une pression radiale d'étanchéité sur des surfaces latérales du connecteur traversant. Pour permettre le drainage et l'évacuation des agents polluants, liquides en particulier, le groupe moto-ventilateur comporte avantageusement un capot recouvrant la carte électronique et le joint radial. Le capot détermine avec le radiateur une zone carte et comporte un fond sur lequel un rebord périphérique et un voile interne forment un canal périphérique dans lequel s'engagent en partie le joint radial et le bord périphérique du radiateur. Des trous créant des communications entre ledit canal périphérique et l'extérieur de la zone carte permettent l'évacuation des agents polluants.
La description suivante d'un exemple d'un mode de réalisation de l'invention, est faite en se référant aux figures annexées qui représentent : - figure 1 : une vue schématique d'une section d'un groupe moto-ventilateur selon la présente invention, - figure 2 : une vue schématique d'une section selon une autre orientation du groupe moto-ventilateur de la figure 1, - figure 3 : une vue schématique partielle d'une section du groupe moto-ventilateur dans une zone d'étanchéité par un joint radial, - figure 4 : une vue schématique partielle d'une section du groupe moto-ventilateur dans une zone dans laquelle des contacts plats du moteur traversent le radiateur, - figure 5 : une vue en perspective du support de groupe moto-ventilateur, - figure 6a et figure 6b : des vues en perspective suivant deux orientations différentes du radiateur, solidaire de la carte électronique de commande, - figure 7a et figure 7b : des vues en perspective suivant deux orientations différentes du capot de protection du compartiment de la carte électronique. Tel qu'illustré sur les figures 1 et 2, un groupe moto-ventilateur 1 comporte de manière conventionnelle : - un moteur électrique 11, un ventilateur 12 entrainé par le moteur 11, et - une carte électronique 13 de commande du moteur pourvue d'un radiateur 14. Le groupe moto-ventilateur 1 comporte également des éléments de structure sur lesquels sont fixés les autres éléments et/ou en assurent la protection. Ces éléments de structure déterminent notamment : un premier espace dit zone carte 15 dans lequel est située la carte électronique 13, - un second espace dans lequel sont situés le moteur 11 et le ventilateur 12, -un support 16 de groupe moto-ventilateur pour fixer ledit groupe à l'intérieur par exemple d'un véhicule automobile ou d'un système de conditionnement d'air pour véhicule. Le ventilateur 12 et le moteur électrique 11 sont représentés schématiquement sur les figure 1 et figure 2. Le moteur comporte notamment de manière classique un stator et un rotor, et est par exemple un moteur sans balais. Le ventilateur, par exemple une roue centrifuge, est monté sur un arbre tournant du moteur. La carte électronique 13 est composée essentiellement d'un circuit imprimé, de composants électroniques 131 et 132, fixés respectivement sur une face inférieure et une face supérieure de ladite carte. La carte électronique comporte des moyens de connexion 133 pour recevoir une tension d'alimentation et des signaux de commande, et délivre une tension d'alimentation au moteur 11 au moyen de connecteurs électriques 111. La zone carte 15 est déterminée essentiellement par : le radiateur 14 et - un capot extérieur 17.
Le radiateur 14 comporte un bord périphérique recourbé 143 déterminant une première face convexe 141 du côté du moteur et une seconde face concave 142 du côté de la zone carte. Le bord périphérique recourbé 143 détermine en outre une surface d'appui 144 sensiblement cylindrique du côté de la face convexe 141 du radiateur. Le radiateur 14 est réalisé de préférence dans un matériau bon conducteur thermique, par exernple dans un alliage d'aluminium, et la face supérieure de la carte électronique 13 est en contact avec la face concave 142 dudit radiateur. Un joint radial 18, visible en perspective sur la figure 5, forme une jupe et comporte une première extrémité qui est solidaire du support 16, par exemple mise en force, collée et/ou surmoulée dans une gorge dudit support, et une seconde extrémité libre opposée à la première extrémité. Le joint radial comporte également une face intérieure 181 sensiblement cylindrique entre les première et seconde extrémités, ladite face intérieure prenant appui sur la surface d'appui 144 du radiateur 14 comme illustré figure 3. La forme et les dimensions du joint radial 18 sont telles que le radiateur 14 s'engage dans un périmètre intérieur déterminé par ledit joint radial et que le bord périphérique recourbé 143 exerce sur le joint une pression radiale sur tout ledit périmètre intérieur.
Le joint radial 18 comporte de préférence un ou des bossages périmétriques 182 sur sa face intérieure 181 qui viennent en contact avec la surface d'appui 144. L'utilisation d'un joint radial présente l'avantage de ne nécessiter que peu d'effort axial d'insertion/extraction, et permet une tolérance de positionnement relatif des éléments très supérieure au cas d'un montage avec un joint axial, ainsi qu'un déplacement axial limité mais réel, sans perte d'étanchéité. L'étanchéité obtenue s'avère donc peu sensible aux tolérances admises dans ce type de dispositif. La surface d'appui 144 peut également comporter une ou plusieurs rainures 145, coopérant avec les bossages 182 du joint pour provoquer un effet d'encliquetage du radiateur 14 dans ledit joint radial et améliorer l'étanchéité dudit joint dans cette zone, en particulier en environnement vibratoire. Comme illustré à la figure 2, le groupe moto-ventilateur comporte un orifice d'introduction I et un orifice de sortie S d'un flux d'air qui est pulsé à l'intérieur du groupe par la rotation du ventilateur 12. Le flux d'air pulsé circule dans un espace contenu entre la face convexe 141 du radiateur 14 et le support 16, avant d'être dirigé vers le ventilateur par l'orifice de sortie S.
Du fait de la présence du joint radial 18 fixé au support 16 et prenant appui sur la surface d'appui 144 du radiateur 14, le flux d'air pulsé circule sur la face convexe 141, ce qui permet de refroidir ledit radiateur et la carte électronique 13 fixée sur la face concave 142, sans que la carte ne soit mise en contact avec l'air circulant entre I et S et susceptible de contenir des agents polluants (humidité, poussière, ...), en raison d'une origine extérieure au véhicule. Comme illustré sur la figure 1, la zone carte 15 est refermée par le capot extérieur 17 comportant : un rebord périphérique 171, - un fond en vis-à-vis de la carte. Le capot extérieur 17 recouvre la zone du joint radial 18 ce qui assure une protection mécanique dudit joint. Sur une face du fond du capot 17 située du côté de la zone carte 15, ledit capot comporte un voile interne 172, sensiblement parallèle au rebord périphérique 171, visible notamment sur les figures 1, 3 ou 7b, de hauteur inférieure audit rebord périphérique. Le voile 172 et le rebord périphérique 171 déterminent sur le fond du capot un canal périphérique 173 intérieur à la zone carte dans lequel s'engagent en partie le joint radial 18 et le bord périphérique 143. Des trous 174, visibles sur les figures 7a et 7b, créent des communications entre le canal périphérique 173 et l'extérieur du capot 17, de sorte qu'en cas d'infiltration de liquides au niveau du joint radial 18, lesdits liquides se trouvent drainés par ledit canal périphérique et évacués par lesdits trous vers l'extérieur de la zone carte 15. Comme illustré sur les figures 1 et 4, des connecteurs 111 d'alimentation électrique du moteur 11 sont raccordés à la carte électronique 13 au travers d'ouvertures réalisées dans le radiateur. Lesdits connecteurs sont par exemple des contacts plats solidaires du moteur 11 et sont connectés à la carte électronique 13 au moyen de connecteurs à pince 134. Un joint axial 19, sur la face convexe 141 du radiateur 14, assure l'étanchéité de chaque ouverture dudit radiateur. Un joint axial 19 comporte un passage 191 traversé par un connecteur 111, par exemple une fente ou une toile très fine déchirée lors de l'insertion, et qui exerce une pression radiale sur les flans dudit connecteur. Du fait de ce joint axial 19, l'air circulant sur la face convexe 141 du radiateur 14 n'est pas en mesure de pénétrer dans la zone carte 15 par les ouvertures du radiateur. Le passage 191 présente l'avantage de ne nécessiter que peu d'effort axial d'insertion/extraction du connecteur dans ledit passage, limitant ainsi le risque d'endommager ledit joint axial. Ce joint axial 19 comporte avantageusement un bossage périmétrique 192 qui vient en appui sur la face convexe 141 du radiateur 14. Celle-ci peut également comporter une rainure 146 correspondant au bossage dans laquelle il s'emboîte. Dans un mode particulier de réalisation, le radiateur 14 comporte un ou des bossages 147, formant une ou des cavités entre la face concave 142 du radiateur et la face supérieure de la carte électronique 13. Les cavités évitent des interférences entre le radiateur 14 et les composants électroniques 132 montés sur la face supérieure de la carte électronique ou des liaisons électriques traversant ladite carte comme par exemple avec les moyens de connexion 133. Dans un mode de réalisation particulièrement économique le radiateur 14 est réalisé par un procédé d'emboutissage. L'invention permet donc de réaliser un groupe moto-ventilateur 1 dont la protection de la carte électronique de commande est améliorée et s'avère peu vulnérable au démontage/remontage des éléments dudit groupe.

Claims (6)

REVENDICATIONS
1 - Groupe moto-ventilateur (1) comportant : - un ventilateur (12) entrainé par un moteur électrique (11), montés sur un support (16), - au moins un orifice d'introduction (I) et un orifice de sortie (S) d'un flux d'air pulsé, - une carte électronique (13) de commande du moteur, - un radiateur (14) de refroidissement de la carte électronique (13) monté en contact avec ladite carte électronique et, au moins partiellement, immergé dans le flux d'air pulsé, ledit groupe moto-ventilateur étant caractérisé en ce que : - le radiateur comporte un bord périphérique recourbé (143) : o déterminant une face convexe (141) et une face concave (142) dudit radiateur, la carte électronique (13) étant en contact avec ledit radiateur du côté de la face concave, o déterminant une surface d'appui (144) sensiblement cylindrique du côté de la face convexe (141) dudit radiateur, - un joint radial (18) formant une jupe comporte : o une première extrémité, ladite première extrémité étant solidaire du support (16), o une seconde extrémité opposée à la première extrémité, ladite seconde extrémité étant libre, o une face intérieure (181) sensiblement cylindrique entre les première et seconde extrémités, et en ce que la face intérieure (181) du joint radial (18) est, au moins en partie, en 25 appui sur la surface d'appui (144).
2 - Groupe moto-ventilateur (1) selon la revendication 1, dans lequel le moteur (11), le ventilateur (12) et le support (16) sont agencés du côté de la face convexe (141) du radiateur (14) de sorte que le flux d'air pulsé circule sur ladite face convexe et que le joint radial (18) en appui sur la surface d'appui (144) isole la face concave (142) 30 et la carte électronique (13) dudit flux.
3 - Groupe moto-ventilateur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le radiateur (14) comporte au moins un bossage (147), déterminant une cavité entre la face concave (142) dudit radiateur et la carte électronique (13). 20 35
4 - Groupe moto-ventilateur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la face intérieure (181) du joint radial (18) comporte au moins un bossage périmétrique (182) qui s'emboîte dans une rainure (145) de la surface d'appui (144).
5 - Groupe moto-ventilateur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel : - le radiateur (14) comporte une ou des ouvertures traversées chacune par au moins un connecteur (111) d'alimentation du moteur (11) par la carte électronique (13), - chaque ouverture est recouverte par un joint axial (19), ledit joint axial comportant un passage (191) pour chaque connecteur (111), ledit joint axial exerçant au niveau dudit passage une pression radiale d'étanchéité sur des surfaces latérales dudit connecteur.
6 - Groupe moto-ventilateur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un capot (17) recouvre la carte électronique (13) et le joint radial (18), ledit capot déterminant avec le radiateur (14) une zone carte (15) et ledit capot comportant un fond sur lequel un rebord périphérique (171) et un voile interne (172) forment un canal périphérique (173) : - dans lequel s'engagent en partie le joint radial 18 et le bord périphérique (143) du radiateur, comportant des trous (174) créant des communications entre ledit canal périphérique et l'extérieur de la zone carte (15) dans laquelle est située la carte électronique (13).
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